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如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平方向的 匀强电场中,BCDF是半径为R的圆形轨道,已知电场强度为E,今有质量为m的带电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动,小球受到的电场力和重力大小相等,要使小球沿轨道做圆周运动,则AB间的距离至少为多大?

解:要使小球在圆轨道上做圆周运动,小球在“最高”点不脱离圆环。这“最高”点并不是D点,可采用等效重力场的方法进行求解。

重力场和电场合成等效重力场,其方向为电场力和重力的合力方向,与竖直方向的夹角(如图所示)                   2分

                              2分

等效重力加速度

        2分         

在等效重力场的“最高”点,小球刚好不掉下来时

                           1分

                    2分

1

 
从A到等效重力场的“最高”点,由动能定理

4分

2分

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在方向水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E.AB面水平,BCDF是半径为R的圆形轨道,B为最低点.今有质量为m的带正电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动,小球受到的电场力和重力大小相等,小球能沿轨道做圆周运动到F点.
(1)小球在何处动能最大;
(2)若AB间的距离为4R,则小球通过最高点D时的速度多大;
(3)AB间的距离至少为多大.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平方向的 匀强电场中,BCDF是半径为R的圆形轨道,已知电场强度为E,今有质量为m的带电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动,小球受到的电场力和重力大小相等,要使小球沿轨道做圆周运动,则AB间的距离至少为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平方向的 匀强电场中,BCDF是半径为R的圆形轨道,已知电场强度为E,今有质量为m的带电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动,小球受到的电场力和重力大小相等,要使小球沿轨道做圆周运动,则AB间的距离至少为多大?
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平方向的匀强电场中,BCDF是半径为R的圆形轨道,已知电场强度为E,今有质量为m的带电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动,小球受到的电场力和重力大小相等,要使小球沿轨道做圆周运动,则AB间的距离至少为多大?

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